ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL

Facultad de Ingeniería en Electricidad y Computación

“DISEÑO DE RED OPTICA PASIVA DE ACCESO PARA UNA

URBANIZACIÓN UBICADA EN LA VIA A SAMBORONDÓN”

INFORME DE SEMINARIO DE GRADUACION

PREVIO A LA OBTENCION DEL TITULO DE

INGENIERO EN ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES

Miguel Antonio Loor Díaz

Ramiro Andrés Novoa Cox

GUAYAQUIL-ECUADOR

AÑO 2010

II

AGRADECIMIENTO

A Dios, en primer lugar, por darme salud,

vida y por siempre estar a mi lado en todo

momento. A mis padres por su constante

apoyo y cariño en todo momento, porque

gracias a ellos soy quien soy hoy en día. A

mis hermanos y amigos, quienes me

apoyaron y me alentaron en la elaboración

de este proyecto.

Ramiro

III

A Dios sobre todas las cosas porque nos

bendice día a día con su inmenso amor. A

mis padres y hermanos por apoyarme

siempre en todas las etapas de mi vida,

ayudándome a ser siempre una mejor

persona. Al Ing. Germán Vargas porque ha

sido una guía y una gran ayuda para el

desarrollo de este proyecto.

Miguel

IV

DEDICATORIA

A mis padres, con mucho cariño les dedico

esta tesina, ya que ellos fueron los que más

me alentaron para seguir adelante, a mis

hermanos y amigos que me supieron

levantar en momentos de incertidumbre y

permitieron terminar con éxito esta etapa

importante en mi vida.

Ramiro

V

A mis padres, con mucho amor les dedico

este trabajo porque es para ellos un anhelo

verme culminar esta etapa de mi carrera y

para mi un gran orgullo ser su hijo. A mi

novia con mucho amor que siempre estuvo

junto a mí incondicionalmente cada vez que

necesitaba de su apoyo.

Miguel

VI

TRIBUNAL DE SUSTENTACION

…………..……………………………………..

Ing. Germán Vargas López

PROFESOR DEL SEMINARIO

DE GRADUACIÓN

……………………………………………….

Ing. Ivonne Martin

PROFESOR DELEGADO POR

EL DECANO DE LA FACULTAD

VII

DECLARACION EXPRESA

“La responsabilidad por los hechos, ideas y doctrinas expuestas en este trabajo me

corresponden exclusivamente; y el patrimonio intelectual de la misma a la ESCUELA

SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL”

(Reglamento de exámenes y títulos profesionales de la ESPOL)

………………………………………. …………………………………………

Miguel Antonio Loor Díaz Ramiro Andrés Novoa Cox

VIII

RESUMEN

El presente proyecto presenta el diseño de una PON (Passive Optical Network) de

acceso, o red óptica pasiva, para la urbanización Plaza Madeira, ubicada en la vía a

Samborondón. Es decir, es una red que usa como medio de transmisión la fibra óptica.

Este medio presenta mejores ventajas que medios tradicionales como el cable coaxial,

cable de par trenzado y la comunicación inalámbrica como se detalla en el proyecto.

Uno de los grandes problemas que presenta una red de fibra óptica es que no se ha

explotado como se debería, esto se debe al costo elevado en lo corresponde a la

fabricación de fibra y al personal calificado para su fabricación, e implementación de

una red basada solo en fibra óptica. Más allá de este problema, esta red es muy

eficiente porque entrega un mejor ancho de banda que otras redes y mayor velocidad.

Si se usa toda la capacidad del ancho de banda de la fibra se pueden mejorar muchas

aplicaciones como lo es la transmisión de señales de video a grandes distancias,

televisión digital, internet a un mayor ancho de banda, telefonía digital, voz sobre IP

entre muchas otras aplicaciones. Algo importante de mencionar es que el cable coaxial

y el cable de par trenzado presentan limitaciones de trabajo en distancia, con la fibra

óptica se puede transmitir a gran distancia con un gran ancho de banda y a alta

velocidad.

IX

El proyecto se lo ha dividido en tres capítulos, en los cuales se da a conocer la ventaja

de usar una red PON y el uso de un medio de transmisión como la fibra óptica, y en

especial, el uso de su gran ancho de banda. En el primer capítulo, se detallan los

conceptos teóricos, los cuales son la base para conocer cada componente de la red y

comprender el diseño de la misma, además de que son importantes en el desarrollo del

proyecto. En el segundo capítulo se analiza el escenario donde se va a trabajar, se

presenta el diseño de la red en sí y una descripción de sus parámetros, y una alternativa

en el futuro para cumplir con la alta demanda de internet de alta velocidad, entre otras.

El tercer capítulo, se analiza más en detalle lo que son los equipos y los cables de fibra

óptica a usar en el diseño de la red, se analizan también los costos que tendría una red

de este tipo, incluyendo el costo de los equipos, costo de la fibra y sus accesorios, y el

costo de la instalación y mano de obra, y por último, también se analiza los parámetros

de la red y cálculo de pérdidas en la misma.

Cuando se realiza el diseño de una red PON de acceso, hay que tener en cuenta ciertas

consideraciones. Primero, hay que determinar cuales van a ser los parámetros del

diseño. Empezando con el número de abonados a los que se va a tomar en cuenta en la

red. Existen parámetros como es el caso de la fiabilidad, disponibilidad, escalabilidad,

entre otros. Están también los parámetros técnicos, como son la distancia entre la

urbanización y la central, el ancho de banda total que se puede usar, la potencia a la

X

que transmiten los equipos y la velocidad de línea que va a ser dividida por los splitters.

Además, el lugar también es un parámetro en el diseño, por lo que se seleccionó esta

urbanización, ya que esta privada de televisión por cable debido a su accesibilidad. Por

lo que se decidió proveer con una alternativa para proveer hasta triple play a esta

urbanización. La distancia aproximada entre un Access Point (AP) fuera de la

urbanización y la central CNT es de 5200 metros, por lo que se necesita esa distancia de

cable de fibra para el exterior de Plaza Madeira. Y para el interior, se necesita otro cable

de fibra para distribuir los equipos a los diferentes abonados, que en este caso, serán

128 en total, con la posibilidad de incrementar ese número.

La topología que se selecciono para este proyecto fue de acuerdo al tipo de red. Es

decir, las redes PON tienen una topología punto a multipunto. Como el diseño va a ser

para un número grande de abonados, la topología seleccionada es árbol-rama, que es

una topología derivada del punto a multipunto. Luego de todo esto, se seleccionaron los

equipos a utilizar, ya con especificaciones y fabricantes, es decir, los OLTs, los ONUs, los

cables de fibra y accesorios. Se escogió tomando en cuenta el estándar que tienen que

seguir y los cálculos de los parámetros adecuados para la red. Y al final, una evaluación

de todos los resultados y un análisis económico, incluyendo un estimado costo que va a

tener el proyecto.

XI

ÍNDICE GENERAL

AGRADECIMIENTO……………………………………………………………………………………………………….………..II

DEDICATORIA………………………………………………………………………………………………………..……………..IV

TRIBUNAL DE SUSTENTACION…………………………………………………………………………………………...VI

DECLARACION EXPRESA………………………………………………………………………………………………………VII

RESUMEN……………………………………………………………………………………………..…………………………...VIII

ÍNDICE GENERAL………………………………………………………………………………………………………………….XI

ABREVIATURAS……………………………………………………………………………………………………………….….XV

ÍNDICE DE TABLAS……………………………………………………………………………………………………….…….XIX

ÍNDICE DE FIGURAS……………………………………………………………………………………………………….……XX

INTRODUCCIÓN………………………………………………………………………………………………..….……………XXI

CAPITULO 1: CONCEPTOS TEORICOS PARA EL DISEÑO DE UNA RED PON ……………………………..1

1.1. FIBRA OPTICA.…………..….………………………………………………………..…………………..……………….. 2

1.1.1. Propiedades de la Fibra óptica………………………….……………………………………………… 3

1.1.1.1 Propiedades de transmisión de la fibra óptica………………..…………………. 3

1.1.2. Ventajas y desventajas de la fibra óptica……………………………………………………….… 5

1.1.3. Tipos de Fibra óptica…………………………………………………………………………………………7

1.1.3.1. Fibra monomodo….…………………………………………………………………………… 8

1.1.3.2. Fibra Multimodo……………………………………………………………………………….. 9

1.1.3.3. Fibra Multimodo de índice escalonado………………………………………….….. 9

1.1.3.4. Fibra Multimodo de índice gradual………………………………………………….. 10

1.1.4. Empalmes y conexión de fibras ópticas……………………………………………………….… 12

XII

1.2. REDES Y TECNOLOGIAS DE ACCESO…………………………………………………………………………… 14

1.2.1. Definición de una red de acceso…………………………………..................................... 16

1.2.2. Clasificación de las redes de acceso……………………………..…………………………….….. 17

1.2.2.1. Redes de acceso por cable físico……………………………………………………… 18

1.2.2.2. Redes de acceso vía cobre…..…………………………………………..……………… 18

1.2.2.3. Redes de acceso vía fibra óptica………………………………………………….…… 20

1.2.3. Redes hibridas fibra-coaxial (HFC)………………..………………….………………..…………… 21

1.2.4. Redes PON……………………………………………………………………………………………………… 24

1.2.4.1. Tipos de redes PON……………………………………………………….………………… 29

1.2.4.2. Red EPON……………………………………………………..…………………………………. 30

1.3. ESTANDAR IEEE 802.3ah…………….………………………………………………………………………………. 34

1.3.1. Introducción al estándar 802.3……………………………………………..…………………….… 35

1.3.2. El estándar 802.3ah……………………………………………………………………………………..… 37

CAPITULO 2: DISEÑO DE LA RED DE ACCESO EPON.................................................................38

2.1. SITUACION ACTUAL DE LOS ABONADOS……………………………………………………………………. 38

2.2. DETERMINACIÓN DEL ÁREA GEOGRÁFICA DE COBERTURA…………………………………………. 39

2.3. ESTABLECIMIENTO DEL TIPO DE TECNOLOGIA A UTILIZAR…………………….……………………. 42

2.3.1. Ventajas de la tecnología EPON……………………………………………….………………..…… 43

2.3.2. Comparativas entre EPON y GPON……………………………………………….………………… 45

2.3.2.1. Ancho de Banda………………………………………………………………….……….… 45

2.3.2.2. Alcance y Costo……………………………………………………………………….……… 46

2.4. ESTRUCTURA Y ELEMENTOS DE LA RED………………………………………………………………………. 47

XIII

2.4.1. Determinación y descripción de equipos a utilizar………………………………….……… 47

2.4.1.1. Ubicación y tipos de OLTs………………………………………………………..………… 48

2.4.1.2. Tipos y niveles de splitters…………………………………………………………………. 49

2.4.1.3. Ubicación de ONUs………………………………………………………………….………… 50

2.4.1.4. Cableado interno y externo……………………………………………………………..… 51

2.4.2. Topología de la red………………………………………………………………………………………… 52

2.4.3. Arquitectura………………………………………………………………………………………………..…. 52

2.5. ESQUEMA DEL DISEÑO DE LA RED………………………………………………………………………….…… 53

2.5.1. Diagrama topológico……………………………………………………………………………………… 53

2.5.2. Red al exterior de la urbanización…………………………………………………………..……… 55

2.5.3. Red al interior de la urbanización…………………………………………………………………… 56

CAPITULO 3: EVALUACION Y ANALISIS DEL DISEÑO…..………………………………………………………… 59

3.1. ANALISIS Y DESCRIPCION DE EQUIPOS Y FABRICANTES…………………………………………….… 59

3.1.1. OLT…………………………………………………………………………………………………………………... 60

3.1.2. ONU……………………………………………………………………………………………………………….... 62

3.1.3. Splitter………………………………………………………………………………………..……………………. 65

3.1.4. Cable de Fibra Óptica……………………………………………………………………………………….. 67

3.2. ANALISIS ECONOMICO DE LA RED……………………………………………………………………….... 72

3.2.1. Costos de Operación y Mantenimiento…………………………………………………………….. 72

3.2.2. Costos por suscriptor…………………………………………………………….…………………………. 73

3.2.3. Costo Total de la Red………………………………………………………………………………………… 73

3.3. ANALISIS DE LOS PARAMETROS DEL DISEÑO DE LA RED OPTICA PASIVA…..……….………. 74

3.3.1. Flexibilidad…………………………………………………………………………………..…………………… 75

XIV

3.3.2. Escalabilidad………………………………………………………………………………..………………….. 75

3.3.3. Fiabilidad y Disponibilidad…………………………………………………………………………….….. 76

3.3.4. Velocidad de Línea………………………………………………………………………………………….… 76

3.3.5. Calidad de Servicio………………………………………………………………………………………….… 77

3.3.6. Seguridad……………………………………………………………………………………………………….… 77

3.3.7. Perdidas……………………………………………………………………………………………………………. 78

3.3.8. Costos………………………………………………………………………………………………………………..78

CONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

ANEXOS

BIBLIOGRAFIA

BIBLIOGRAFIA DE FIGURAS

XV

ABREVIATURAS

ANSI American National Standards Institute (Instituto Nacional Americano de Estándar)

ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line (Línea de Abonados Digital Asimétrica) AP Access Point (Punto de Acceso) APON ATM Passive Optical Network (Red Óptica Pasiva de ATM) ATM Asynchronous Transfer Mode (Modulo de Transferencia Asíncrona) BPON Broadband Passive Optical Network (Red Óptica Pasiva de Banda Ancha) CATV Community Antenna Television (Television por Cable) CNT Corporación Nacional de Telecomunicaciones CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access with Carrier Detection DNS Domain Name System (Sistema de Nombres de Dominio) DSL Digital Subscriber Line (Línea de Abonados Digital) ECR Elemento Central de Refuerzo EFM Ethernet in the First Mile (Ethernet en la primera Milla) EM Electro Magnetic (Electro Magnético) EPON Ethernet Passive Optical Network (Red Óptica Pasiva Ethernet) FDDI Fiber Distributed Data Interface (Interface de Data Distribuida por Fibra) FTTB Fiber to the Building (Fibra a los Edificios)

XVI

FTTC Fiber to the Curb (Fibra hasta la Esquina) FTTH Fiber to the Home (Fibra hasta el Hogar) FTTN Fiber to the Node (Fibra hasta el Nodo) FTTP Fiber to the Premises (Fibra hasta las Instalaciones) GEPON Gigabit Ethernet Passive Optical Network (Red Óptica Pasiva Ethernet con

capacidad Gigabits) GPON Gigabit-capable Passive Optical Network (Red Óptica Pasiva con

capacidad Gigabits) GPS Global Positioning System (Sistema de Posicionamiento Global) GSM Groupe Special Mobile (Sistema Global para Comunicaciones Móviles) HDSL High-bit-rate Digital Suscriber Line (Línea Digital de Abonado de alta

velocidad) HDTV High Definition TV (TV de Alta Definición) HFC Hybrid Fiber-Coaxial (Hibrido de Fibra y Coaxial) HGPON Hybrid Gigabit-capable Passive Optical Network (Red Óptica Pasiva

Hibrida con capacidad Gigabits) HLI High Level Interference (Interferencia de Niveles Superiores) IDSL ISDN Digital Suscriber Line (Línea Digital de Abonado sobre línea ISDN) IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers (Instituto de Ingenieros

Eléctricos y Electrónicos) IP Internet Protocol (Protocolo de Internet) ISP Internet Service Provider (Proveedor de Servicio de Internet)

XVII

ITU International Telecommunication Union (Union Internacional de Telecomunicaciones)

ITU-T Telecommunication Standardization Sector of the ITU (Sector de

Estandarización de Telecomunicaciones de la ITU) LAN Local Access Network (Red de Acceso Local) LED Light Emitting Diode (Diodo de Emisión de Luz) LLC Logical Link Control (Control de Enlace Lógico) MAN Metropolitan Access Network (Red de Acceso Metropolitano) NRZ Non-Return to Zero (No Retorno a Cero) PC Personal Computer (Computador Personal) PI Pérdida de Inserción PON Passive Optical Network (Red Óptica Pasiva) PR Perdida de Retorno OLT Optical Line Terminal (Terminal de Línea Óptica) ONT Optical Network Terminal (Terminal de Red Óptica) ONU Optical Network Unit (Unidad de Red Óptica) OTDR Optical Time Domain Reflectometer (Reflectometro Óptico en el Dominio

del Tiempo) SDSL Symmetric Digital Suscriber Line (Línea Digital de Abonado Simétrica) SHDSL Single-pair High-speed Digital Suscriber Line (Línea Digital de Abonado de

un solo par de alta velocidad)

XVIII

SDH Synchronous Digital Hierarchy (Jerarquía Digital Síncrona) SFP Small Form-Factor Pluggable TDM Time Division Multiplexing (Multiplexacion por Division de Tiempo) VDSL Very-High-Speed Digital Suscriber Line (Línea Digital de Abonado de muy

alta velocidad) WDM Wavelength Division Multiplexing (Multiplexacion por división de

longitud de onda) WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access (Interoperabilidad

Mundial para Acceso por Microondas) WLAN Wireless Local Access Network (Red de Acceso Local Inalámbrica) WPAN Wireless Personal Access Network (Red de Acceso Personal Inalámbrica)

XIX

INDICE DE TABLAS

Tabla 1.1: Comparación entre tipos de fibra………………………………………………………… 11

Tabla 1.2: Comparación entre tipos de tecnologías xDSL…………………………………….. 20

Tabla 1.3: Descripción de los tipos de PON y sus características…………………………… 29

Tabla 1.4: Lista de estándares IEEE 802……………………………………………………………….. 36

Tabla 2.1: Comparación entre EPON y GPON……………………………………………………….. 44

Tabla 2.2: Equipos a utilizar en el diseño de la red………………………………………………. 48

Tabla 2.3: Tasa de bits por usuario para la red…………………..………………………………... 49

Tabla 3.1: Costos principales de la red……………………………..…………….…………………... 74

XX

INDICE DE FIGURAS

Figura 1.1: Propagación de una fibra monomodo……………………………………………………. 8

Figura 1.2: Propagación de una fibra multimodo de índice escalonado………………... 10

Figura 1.3: Propagación de una fibra multimodo de índice gradual…………………….… 10

Figura 1.4: Problemas que puede tener una fibra al realizar un empalme…………….. 13

Figura 1.5: Ejemplo de una red de Telecomunicaciones………………………………………… 16

Figura 1.6: Ejemplo de una red HFC…………………………………………………………………….… 22

Figura 1.7: Componentes de una red HFC……………………………………………………………… 23

Figura 1.8: Ejemplo de cómo se compone una red PON……………………………………….. 28

Figura 1.9: Trafico en el canal descendente de una red EPON…..………………………….. 32

Figura 1.10: Trafico en el canal ascendente o de subida de una red EPON.…………….. 33

Figura 2.1: Ubicación geográfica de la urbanización……………………………………………… 41

Figura 2.2: Diagrama Topológico de la Red………………………………………………………….… 54

Figura 2.3: Red en el exterior de la urbanización…………………………………………………… 55

XXI

Figura 2.4: Diseño de la red en el interior de la urbanización………………………………… 57

Figura 3.1: Tarjeta Controladora OLT EPON insertada en chasis SAE-2002-5UA….… 61

Figura 3.2: Tarjeta ONU EPON insertada en chasis MicroSAE/220AC…………………..… 64

Figura 3.3: Divisor óptico de modulo de 19’’…………………………………………………………. 66

Figura 3.4: Cable de fibra óptica TKP Genérico……………………………………………………... 68

Figura 3.5: Cable de fibra óptica KP512…………………………………………………………………. 71

XXII

INTRODUCCIÓN

Las Redes de Acceso constituyen el último nivel funcional dentro de una red de

telecomunicaciones y en este se engloban todos los elementos encargados de llevar los

contenidos multimedia hasta el usuario y atender las peticiones de éste. En los últimos

años se han ido desarrollando los estándares y las tecnologías con las que se

implementan estas redes para brindar cada vez más velocidad y ancho de banda al

usuario final, como este así lo requiere.

Existen sectores residenciales donde no cuenta aún con una red de acceso instalada por

alguna empresa de telecomunicaciones. Este es el caso de la urbanización Plaza

Madeira que se localiza en la vía a Pascuales-La Puntilla y que por su ubicación

geográfica o por intereses comerciales o políticos carece de una red de acceso para

servicios como televisión pagada o internet ya que las empresas que lo brindan no

llegan con su red de distribución hasta ese lugar. Mencionada urbanización actualmente

posee la red de cobre de Pacifictel, ahora CNT (Corporación Nacional de

Telecomunicaciones) con la que recibe servicio de telefonía y en algunos casos de

internet.

Sin duda hoy en día el sistema de transporte que engloba también la red de distribución

utiliza la fibra óptica como medio físico para aplicaciones multimedia. Entonces la

XXIII

propuesta que se va a mostrar es utilizar fibra en la mayor parte de la red de acceso

para llegar así con una mayor velocidad y ancho de banda hasta el usuario final,

pensando también en las necesidad de este ancho de banda por usuario que van

incrementando cada año.

Una PON es una configuración de red que por sus características provee una gran

variedad de servicios de banda ancha a los usuarios mediante accesos de fibra óptica.

Una red PON es un sistema de comunicaciones por fibra óptica en el que se establece

una comunicación punto-multipunto entre un enrutador (router) central denominado

en estos montajes OLT (Optical Line Terminal), o Terminal óptico de línea, y los equipos

en campo ONT (optical Network Terminal), o Terminal óptico de red.

El objetivo principal de este trabajo es diseñar una red de acceso con las características

de una red PON antes mencionada para la urbanización Plaza Madeira y para esto

vamos a utilizar como base la red de distribución SDH (Synchronous Digital Hierarchy)

de Pacifictel (CNT) por su topología y robustez, con la finalidad de que los abonados de

este sector tengan acceso a los servicios convencionales como telefonía e internet

brindados por la empresa y a servicios que no se daban como la televisión digital o

internet con un mayor ancho de banda.

1

CAPITULO 1:

CONCEPTOS TEORICOS PARA EL DISEÑO DE UNA RED

PON

En este primer capítulo, se detallaran los conceptos teóricos necesarios para entender

cómo funciona una red PON. Se comenzara introduciendo a la fibra óptica, que es el

medio de transmisión a utilizar en este proyecto. Luego, una introducción a las redes de

acceso, redes a las que se clasifica a las redes PON, que también va ser detallada en

esta sección. Y finalmente se va a dar una pequeña introducción al estándar que se va a

utilizar para realizar el diseño.

2

1.1. FIBRA OPTICA

En los últimos años, la demanda por una mayor velocidad de transmisión de datos

es tan alta que los canales de transmisión por trenzado de cobre no cubren estas

necesidades, para esto es necesario un medio de mayor capacidad. Cuando se

habla de medios de transmisión de alta tecnología con un gran ancho de banda y

de una excelente calidad de transmisión estamos hablando de la fibra óptica, que

es una varilla delgada y flexible de vidrio u otro material transparente con un índice

de refracción alto, que es un material dieléctrico, es decir, que no tiene

conductividad, como por ejemplo vidrio o plástico. Debido a que tiene un gran

ancho de banda, la fibra puede alcanzar grandes distantes a una velocidad alta. Y

puede ser aprovechada en varias aplicaciones donde prevale sobre otros medios

de transmisión.

La fibra concentra, transmite y guía la luz con muy pocas pérdidas de potencia

óptica incluso cuando esta curvada. Está formada por dos círculos concéntricos. El

círculo interior es el núcleo, o core, que es construido con un grado de pureza

elevada, esto asegura una mínima atenuación al transmitir información. El círculo

exterior es el revestimiento, o cladding, que cubre el contorno, y éste es cubierto

por otra capa de material dieléctrico llamada recubrimiento.

3

1.1.1. Propiedades de la Fibra Óptica

Las propiedades más importantes de la fibra óptica son las de transmisión,

ya que estas propiedades son las que tenemos que tomar en cuenta para

saber si el funcionamiento de la fibra es el correcto.

1.1.1.1. Propiedades de transmisión de la Fibra Óptica

Cuando la fibra óptica transmite señales que conllevan información

hay que tomar en cuenta ciertos aspectos o características. Las

principales características son la atenuación y el ancho de banda.

Cuando hablamos de atenuación, nos referimos a la disminución de

potencia de la señal óptica, la cual es inversamente proporcional a la

longitud de la fibra. Esto quiere decir que a medida de que la

longitud de la fibra aumenta, la potencia va disminuyendo. La

atenuación se mide en decibelios (dB). La fórmula para cuantificar la

atenuación es mediante el coeficiente de atenuación : [1]

4

Donde: - es la potencia de la luz a la entrada de la fibra

- es la potencia de la luz a la salida de la fibra

- es la longitud de la fibra

La atenuación se expresa en , es decir, que este valor

significa la pérdida de potencia de luz en un Km. Existen dos factores

intrínsecos en la fibra óptica que influyen en la atenuación, estos

son: la absorción y el esparcimiento o scattering. Las perdidas por

absorción del material de la fibra ocurren debido a impurezas como

iones, ya que estos absorben la luz y la convierten en calor. Cuando

se tienen perdidas por esparcimiento se refiere a las reflexiones

dentro del material, debido a irregularidades, ya sea en el proceso

de fabricación o simplemente la luz dentro de la fibra se topa con

las impurezas y se refleja y dispersa. [2]

Para que un sistema de telecomunicaciones por fibra óptica trabaje

de manera óptima es prudente monitorearla, en especial en lo que

se refiere a la atenuación. Existe un método de medición donde se

obtiene una representación visual de cómo se comporta la fibra

5

óptica en términos de atenuación a lo largo de toda su longitud. Este

dispositivo es el OTDR (Optical Time Domain Reflectometer). Este

reflectometro muestra en su pantalla una gráfica, donde el eje X

corresponde a la distancia y el eje Y a la atenuación. En el OTDR

también se puede obtener información de perdidas en los

empalmes, en los conectores y la distancia donde se encuentre

alguna falla en la fibra óptica.

Tal como se menciono antes el ancho de banda es una característica

muy importante en la fibra óptica. Lo que hace el ancho de banda es

determinar la capacidad de transmisión de información,

considerando pulsos luminosos, muy estrechos y separados en el

tiempo. La fibra puede llegar a tener un ancho de banda de 1 THz, el

problema es que todavía no se puede explotar eficientemente todo

este potencial. [3]

1.1.2. Ventajas y desventajas de la Fibra Óptica

Como todo medio de transmisión de alta tecnología, la fibra óptica tiene sus

ventajas y desventajas.

6

La fibra óptica tiene muchas ventajas que la hacen uno de los medios de

transmisión más eficaces en el campo de las telecomunicaciones. Una

ventaja muy importante es la versatilidad en el uso de las fibras ópticas, ya

que los sistemas de comunicación por fibra son los mejores para la mayoría

de formatos de comunicación de datos, voz y video. Debido a la baja

atenuación, se garantiza una excelente transmisión de por lo menos unos

200 km sin el uso de repetidores. Sin embargo, dado que no es un medio

perfecto es necesario el uso de repetidores al exceder dicha distancia. Como

ya se menciono anteriormente, la fibra óptica posee un gran ancho de

banda, ya que puede transmitir señales de hasta 10 GHz/km. Es tan elevado

este ancho de banda que con dos fibras se puede transportar

conversaciones telefónicas de todo un país. La fibra es tan liviana y fina que

puede compararse con el diámetro de un cabello humano. La ventaja de

fabricar la fibra óptica es que se poseen materiales disponibles debido a que

el dióxido de silicio (SiO2) es uno de los materiales más abundantes en el

planeta. Una excelente ventaja que otorga la fibra óptica es que no emite

radiación electromagnética por lo tanto el ruido producido por la ondas

electromagnéticas (EM) no afectan la calidad de la información que se

transmite. Además de ser inmune al ruido, la fibra también es inmune a las

7

interferencias eléctricas por lo que se puede transmitir señales a través de

zonas de transmisión eléctrica de alto voltaje.

Como todo medio de transmisión, las fibras ópticas también tienen sus

desventajas. El costo de instalación de una red de fibra sigue siendo más

elevado que el costo de una red con cable coaxial. Otra desventaja es que si

un cable de fibra se avería, la reparación es muy complicada, por lo que se

necesitan técnicos con mucha destreza en el manejo de los equipos, y en

algunos casos hay que reparar todo el cable, lo que significa un gran

problema dependiendo de la cantidad de usuarios que usan el servicio que

este cable provee. La fibra no transmite energía eléctrica, lo que no permite

aplicarla en situaciones donde el terminal de recepción debe ser energizado

por la misma línea de transmisión de comunicaciones.

1.1.3. Tipos de Fibra Óptica

La fibra óptica se puede clasificar de una sola manera, y ésta es por los

modos de propagación de la fibra. El número finito de trayectorias que sigue

la luz dentro de una fibra se denomina modo de propagación. Según el modo

de propagación, las fibras pueden ser de dos tipos: monomodo y multimodo.

8

1.1.3.1. Fibra monomodo

Una fibra monomodo es una fibra que solo propaga un modo de luz,

o para ser mas especifico, el modo fundamental. Para tener una

fibra monomodo se reduce el diámetro del núcleo de la fibra hasta

que se permita un modo de propagación. Usa un diodo emisor laser

infrarrojo de alta intensidad. De esta manera el haz de luz laser

ingresa al núcleo en un ángulo de 90 grados. Esto al final es lo que

aumenta la velocidad al igual que la distancia a la que se pueden

transmitir datos. Se utiliza en aplicaciones de larga distancia, mas de

300 km, se usa con mayor frecuencia en la conectividad entre

edificios. A continuación podemos ver la figura 1.1 que explica

cómo se propaga una fibra monomodo.

Figura 1.1– Propagación de una fibra monomodo. (1)

Tal como se observa en la figura 1.1, la fibra monomodo solo se

puede propagar de un solo modo, de esta manera es apropiado usar

fibras monomodos en longitudes a larga distancia.

9

1.1.3.2. Fibra multimodo

Una fibra multimodo, a diferencia de la monomodo, es una fibra que

propaga más de un modo de luz. Estas fibras son usadas más en

aplicaciones a corta distancia, como por ejemplo 10 km. Usa un

diodo emisor laser o diodo de luz (LED) de baja intensidad. Es menos

costosa que las fibras monomodos. [4]

A las fibras multimodo se las puede dividir dependiendo del índice

de refracción del núcleo. Por lo tanto existen dos tipos de fibras

multimodo: de índice gradual y de índice escalonado.

1.1.3.3. Fibra multimodo de índice escalonado

En este tipo de fibra óptica viajan varios rayos ópticos

simultáneamente. Estos se reflejan con diferentes ángulos sobre las

paredes del núcleo, por lo que recorren diferentes distancias (ver

figura 1.2), y se desfasan en su viaje dentro de la fibra, razón por la

cual la distancia de transmisión es corta.

10

Figura 1.2- Propagación de una fibra multimodo de índice

escalonado. (2)

Tal como se puede observar en la figura 1.2, en éste tipo de fibra

los rayos ópticos viajan golpeando las paredes del núcleo,

alcanzando diferentes distancias, por eso se la conoce como fibra

multimodo de tipo escalonado.

1.1.3.4. Fibra multimodo de índice gradual

En este tipo de fibra multimodo, el núcleo está constituido de varias

capas concéntricas de materiales con diferentes índices de

refracción. Esto hace que la luz se refracte bastantes veces mientras

viaja por el núcleo, tal como se ve en la figura 1.3:

Figura 1.3- Propagación de una fibra multimodo de índice gradual. (3)

11

En la figura 1.3, se puede observar cómo se propaga una fibra

multimodo de índice gradual. El número de rayos ópticos

diferentes que viajan es menor que en el caso de la fibra

multimodo índice escalonado y por lo tanto, su distancia de

propagación es mayor. Tiene una banda de transmisión de 100

MHz a 1 GHz. [5]

A continuación se elaboro una tabla comparando los tres tipos de

fibra:

Caracterisitica Monomodo Multimodo de

Indice Gradual

Multimodo de

Indice Escalonado

Fuente Luminosa Laser LED o Laser LED o Laser

Ancho de Banda Extremadamente Amplio

(3 a 50GHz/km)

Muy Amplio

(0.2 a 3 GHz/km)

Amplio

(hasta 0.2 GHz/km)

Empalme Dificil Dificil Dificil

Aplicacion Tipica Enlaces de

telecomunicaciones

Troncales Telefonicas

de longitud moderada

Enlaces entre

computadores

Costo El mas costoso Costoso Menos costoso

Diametro del nucleo 2 a 78 um 50 a 125 um 50 a 125 um

Diametro del

recubrimiento

15 a 60 um 125 a 440 um 125 a 440 um

Tabla 1.1- Comparación entre tipos de fibra

En la tabla 1.1, se puede observar algunas diferencias en las

características importantes entre los tipos de fibra ya antes

12

mencionados. Una característica importante en la que nos basamos

la decisión usar fibra monomodo es el ancho de banda. La fibra

monomodo puede tener un ancho de banda hasta de 50 GHz/km.

1.1.4. Empalmes y conexión de Fibras Ópticas

Las fibras ópticas pueden recorrer cientos de kilómetros pero no se fabrican

fibras de tales magnitudes, lo que se hace es unirlas. Los empalmes son las

uniones fijas para lograr la continuidad en la fibra. Debido a que una fibra es

muy pequeña y es muy difícil de alinear el núcleo de dos fibras, por tanto es

necesario emplear equipos y mecanismos de alineamiento de fibras para

lograr una mayor precisión en el empalme.

Las pérdidas que se presentan en los empalmes pueden estar en el tramo

emisor óptico a fibra, en la conexión de fibra a fibra y conexiones de fibra a

fotodetector. Estas son causadas por mala alineación lateral, mala alineación

de separación, los acabados de superficie son imperfectos o por diferencias

entre núcleos o índices, tal como se muestra en la figura 1.4.

13

Figura 1.4- Problemas que puede tener una fibra al realizar un empalme. (4)

En la figura 1.4, se pueden observar los problemas más comunes que

pueden tener las fibras al realizar un empalme. Existen dos técnicas de

empalme que se emplean para unir de manera permanente dos fibras, estas

son empalme por fusión o por empalme mecánico.

El empalme por fusión se realiza fundiendo el núcleo, siguiendo lo siguiente:

1. Preparación y corte de los extremos

2. Alineamiento de las fibras

14

3. Soldadura por fusión

4. Protección del empalme

El empalme mecánico se usa en el lugar de la instalación, donde el

desmontaje ocurre frecuentemente. Este consta de un elemento de auto-

alineamiento y sujeción de las fibras y de un adhesivo adaptador de índices

que fija los extremos de éstas de manera permanente. Luego se protege el

empalme con unos manguitos metálicos, termo retráctil y plástico. Para el

sellado de estos manguitos se usa un adhesivo o resina de secado rápido. [6]

1.2. REDES Y TECNOLOGIAS DE ACCESO

La red de acceso no es la red completa que presenta una compañía para dar

servicio. La red de acceso simplemente es parte de una red más grande, y ésta es la

red de Telecomunicaciones. Esta red es un conjunto de redes y recursos

interconectados entre sí, que gestionados de algún modo, se conectan para

satisfacer las necesidades de los usuarios que la usan. Es posible distinguir tres

niveles funcionales o redes en una red de Telecomunicaciones:

15

Red de Acceso: dentro de esta red, se pueden englobar todos los elementos

encargados de llevar los contenidos multimedia hasta el usuario y atender las

peticiones de éste por el canal de retorno.

Red troncal de transporte: es el primer nivel de la red de transporte y se encarga de

hacer posible que la red alcance cualquier extensión geográfica.

Red de distribución: a través de la red de distribución deben llevarse a cabo las

tareas de transmisión de datos y conmutación, teniendo como misión principal

multiplexar la información proveniente de diferentes proveedores de servicios o

distintos usuarios y adaptar el sistema de transporte a las características

específicas del bucle de abonado. [7]

http://www.monografias.com/trabajos7/gepla/gepla.shtml

16

Figura 1.5- Ejemplo de una red de Telecomunicaciones. (5)

En la figura 1.5, se puede observar un ejemplo de una red de Telecomunicaciones,

en la que se destaca la red de acceso que es la que nos vamos a enfocar todo el

proyecto.

1.2.1. Definición de una red de acceso

Los usuarios demandan por velocidades de transmisión mayores y mayores

servicios y prestaciones que le ofrecen las redes de comunicación. Y eso

depende de cómo se arme la red de acceso, de qué tipo de cable se use,

entre otros.

17

En la sección anterior se dio una pequeña definición de lo que es una red de

acceso pero aquí se va a hablar más en detalle sobre este tema. Una red de

acceso es la red que conecta a los usuarios finales con algún proveedor de

servicio. A esta red también se la conoce como red de última milla.

1.2.2. Clasificación de las redes de acceso

En la actualidad podemos encontrar diferentes tipos de redes de acceso.

Existen las redes de acceso por dos tipos de transmisión: redes de acceso por

cable físico y redes de acceso inalámbrico. Pero nos vamos a enfocar solo en

las redes de acceso por cable físico.

Las redes de acceso por cable físico son las que lleva la información al

usuario final mediante cables. Estos cables son: cobre y fibra óptica. El par

de cobre es el medio físico más extendido en las redes de

telecomunicaciones a nivel mundial, usado para el servicio telefónico en su

mayoría, pero las características de propagación del par cobre permiten que

se pueda transmitir una mayor cantidad de información. Puede transportar

señales de voz, video y datos de forma simultánea.

18

1.2.2.1. Red de Acceso por cable físico

Cuando se implementa una red de acceso, se tiene que tener en

cuenta el medio de transmisión. Estos medios de transmisión varían

desde el aire, cobre hasta la fibra óptica.

1.2.2.2. Redes de Acceso vía cobre

Una red de acceso que se transmite por el par de cobre es la

tecnología xDSL, que provee conexión digital sobre la línea de

abonado de la red telefónica básica o conmutada, a una mayor

velocidad que ésta. Esta tecnología necesita un modem xDSL

terminal en cada extremo del circuito de cobre para que funcione

esta red. El envío y recepción de datos se establecen a través del

modem.

Los datos pasan por un splitter, que permite el uso del servicio

telefónico y del servicio xDSL. El splitter se coloca delante de los

módems del usuario y del de la central. Está formado por dos filtros:

uno pasa bajo y otro pasa alto, con el objetivo de separar las señales

19

transmitidas por el canal en señales de alta frecuencia (datos) y

señales de baja frecuencia (teléfono).

Los canales downstream (bajada) y upstream (subida) se forman al

dividir el canal de datos. El canal downstream va desde la central

telefónica hasta el usuario, donde se llega a velocidades desde 1.544

Mbps y 6.3 Mbps. Las transmisiones de recepción residen en la

banda de espectro más alta. El canal upstream va en la dirección

contraria, es decir, desde el usuario a la central, y a velocidades

mucho más bajas que el canal downstream que varían desde 16

Kbps hasta 640 Kbps. Las transmisiones de envío se encuentran en

lo más alto de la banda de espectro. [8]

Las tecnologías xDSL son varias, que son mencionadas en detalle y

con sus características principales en la siguiente tabla:

20

Downstream Upstream Distancia

maxima

Voz

56, 64, 128,

144 Kbps

56, 64, 128,

144 Kbps

1 Km No

2 Mbps 2 Mbps 2 Km No

160 Kbps-

1.1Mbps

161 Kbps-

1.1Mbps

3 Km No

1.5- 8 Mbps 64-800 Kbps 3 Km Pasiva

13- 52 Mbps 1.5-3 Mbps 1 Km Pasiva

Par simple 192 Kbps- 2.3

Mbps

192 Kbps- 2.3

Mbps

6 Km No

Par Doble 384 Kbps- 4.6

Mbps

384 Kbps- 4.6

Mbps

6 Km No

SHDSL

Tipo

IDSL

HDSL

SDSL

ADSL

VDSL

Tabla 1.2- Comparación entre tipos de tecnologías xDSL

En la tabla 1.2, se comparan características importantes entre

algunas tecnologías xDSL, como las velocidades de los canales de

bajada y de subida, como también la distancia máxima a la que

funciona cada tipo de xDSL y si se puede transmitir voz.

1.2.2.3. Redes de acceso vía fibra óptica

Otro de los medios de transmisión de información es la fibra óptica.

Este medio es mucho avanzado que el cobre, ya permite grandes

21

velocidades de transmisión. Una red de acceso vía fibra óptica es la

red hibrida de fibra, que es una combinación de tecnologías para

llevar el servicio hasta el usuario final. Las redes hibridas más

conocidas son las de fibra óptica y cable coaxial, también conocidas

como redes HFC. Otra red de acceso vía fibra óptica es la red pasiva

óptica, que va a ser detallada en subcapítulos siguientes.

1.2.3 Redes HFC

Como se menciona anteriormente, la red HFC es una red que combina cable

coaxial con fibra óptica. Más que nada es una red de cable, es decir, es una

mejora a los sistemas CATV. Constituyen una plataforma tecnológica de

banda ancha que permite el despliegue de todo tipo de servicios de

telecomunicaciones, que incluye la distribución de señales de TV analógica y

digital. Es decir que además de TV, la red HFC puede transportar servicios

bidireccionales: datos y telefonía.

22

Figura 1.6- Ejemplo de una red HFC. (6)

En la figura 1.6, se puede observar un ejemplo de una red HFC, donde se

puede observar que casi toda la red es de fibra óptica, y la parte final, es

decir, la última milla es de cable coaxial.

Una red HFC está constituida, genéricamente, por tres partes principales:

Elementos de red: dispositivos específicos para cada servicio que

el operador conecta tanto en los puntos de origen de servicio

como en los puntos de acceso al servicio.

23

Infraestructura HFC: incluye la fibra óptica y el cable coaxial, los

transmisores ópticos, los nodos ópticos, los amplificadores de

radiofrecuencia, taps y elementos pasivos.

Terminal de usuario: set-top-box, cable módems y unidades para

integrar el servicio telefónico.

Una red HFC se la puede dividir básicamente en cuatro partes: la cabecera, la

red troncal, la red de distribución y el bucle de abonados.

Figura 1.7- Componentes de una red HFC (7)

24

En la figura 1.7, tenemos un ejemplo de cómo se compone una red HFC, con

su cabecera, la red troncal, en la se observa el nodo óptico y la conexión de

fibra óptica, y finalmente, la red de distribución, que es la que separa la fibra

óptica del cable coaxial.

1.2.4. Redes PON

A medida que pasa el tiempo, la demanda por líneas de acceso de alta

capacidad incrementa, por lo que la tecnología existente no satisface lo

demandado. Una red PON es una red que puede responder a estas

demandas porque es, en su mayor parte o en algunos casos en su totalidad,

fibra óptica.

En el caso de estas redes, la técnica para transmitir datos más utilizada es la

multiplexación por división en longitud de onda WDM (Wavelength División

Multiplexing) y la configuración punto a punto.

Los usuarios de negocios o comunidades científicas o educativas se suelen

conectar a un anillo de distribución SDH que permite velocidades de varios

cientos de Mbit/s. Al ser toda la infraestructura de fibra óptica, se

25

proporciona una transmisión muy segura y libre de errores, con una alta

capacidad de transferencia si se emplea, por ejemplo, ATM. [9]

A medida que pasa el tiempo, la demanda por líneas de acceso de alta

capacidad incrementa, por lo que la tecnología existente no satisface lo

demandado. Una red PON es una red que permite eliminar todos los

componentes activos existentes entre el servidor y el cliente introduciendo

en su lugar componentes ópticos pasivos (divisores ópticos pasivos) para

guiar el trafico por la red, cuyo elemento principal es el dispositivo divisor

óptico (Splitter). En otras palabras, se reduce la cantidad de componentes en

una red, haciendo que la implementación de ésta tenga un costo reducido.

Además, esta red se utiliza en lo que son las redes FTTH (Fiber To The

Home), y puede proveer un acceso de 1 Gbps por residencia. El problema

está en llevar a la última milla esta velocidad, es decir, a cada usuario llevar

los 1 Gbps. Este problema todavía no es resuelto por las redes FTTH, ni

siquiera con extensiones inalámbricas se puede solucionar todavía esto. El

problema ahora con la instalación de la fibra óptica. Por ejemplo, tenemos a

la empresa Verizon en los EE.UU. Ellos ofrecen el servicio de FiOS, que es un

servicio de telecomunicaciones sobre líneas de fibra óptica. Estas líneas

pueden transportar servicio de internet y acceso a banda ancha. También es

26

posible brindar transmisión de televisión. Pero lamentablemente la fibra

óptica todavía es muy costosa. La instalación de una fibra cuesta

aproximadamente $25,000 por milla para una fibra aérea sin requerimiento

especial de la fibra, es decir, fabricar una fibra especifica. Si se hace de esta

manera, el precio de la instalación puede alcanzar los $50,000. Y si la fibra se

instala subterráneamente, el valor sería aproximadamente de $75,000. La

mejor estructura de red para una PON es la estructura backbone, de esta

manera puede recorrer millas sin problemas, por ejemplo de ciudad en

ciudad. [10]

Las redes PON tienen una estructura simple. Básicamente está formada por

tres elementos de red:

Un modulo OLT

Un divisor óptico (Splitter)

Un modulo ONT

El modulo OLT es el dispositivo que se encuentra en el nodo central de una

operadora de telecomunicaciones, es el que transporta los datos desde la

central hasta el divisor óptico.

27

El divisor óptico es un componente pasivo, es decir que no necesita entrada

de voltaje. Este dispositivo reemplaza a los componentes activos, es decir

que si necesita una entrada de voltaje. Un splitter recibe cables de fibra de

los dos lados. Dependiendo de la cantidad de cables que se necesiten, se

fabrican los splitters. Por ejemplo, hay los splitters 1 a 1, 1 a 2, 1 a 4, 1 a 8, 1

a 16, 1 a 32 y 1 a 64.

Los módulos ONT o los ONU (Optical Network Unit), dependiendo si se

quiere llegar al hogar de los usuarios o afuera del hogar. Estos dispositivos

son los que reciben los datos o la información que viene desde el OLT, que

pasa por el splitter. La red PON se termina con estos módulos, es decir, que

el cableado restante, de ser requerido, ya no será fibra. Si se quiere llegar

con fibra óptica hasta el hogar (FTTH), es decir que estos son ubicados en las

residencias de los usuarios, y hasta las instalaciones (FTTP), se necesitan los

ONT. Mientras que si se requiere fibra a la esquina (FTTC), fibra a la

vecindad (FTTN) o fibra al edificio (FTTB), se necesitan los ONUs (ver figura

1.8), ya que luego del ONU vendría un cableado de cobre hasta el usuario

final.

28

Figura 1.8- Ejemplo de cómo se compone una red PON. (8)

En la figura 1.8, se puede observar cómo se compone una red PON. Aquí se

puede observar los componentes de una red PON, que son los OLTs, los

splitters y los ONU/ONT. También nos indica que solo los FTTP y FTTH usan

los ONTs, los demás usan los ONUs. En este proyecto se va a enfocar en los

ONTs, que son los terminales de la red que llegan directo a la casa de los

abonados.

29

1.2.4.1. Tipos de redes PON

Las redes PON ofrecen un mayor ancho de banda para el usuario,

son inmunes al ruido. Las redes PON se dividen en diferentes tipos

dependiendo de su estándar y bajo que protocolo fue desarrollado.

A continuación se muestra en la tabla 1.3 los tipos de PON y sus

características principales:

Tipo Estandar Caracteristicas

Adicionales

APON ITU-T G.893 a) Basa su transmision en ATM

b) Tasa maxima de 155 Mbps, repartida entre ONUs

c)Llega hasta velocidades de 622 Mbps

BPON ITU-T G.893 a) Se basa en APON

b) Da soportes a otros estandares de banda ancha

EPON IEEE 802.3ah a)Se basa en trafico Ethernet

b)Fue realizada especificamente para aprovechar el

EFM

c)Trabaja con velocidades hasta de 1.25 Gbps

d)Se reducen los costos ya que no utiliza elementos

ATM y SDH

GPON ITU-T G.894 a) Desarrollado sobre ATM

b)Se basa en la arquitectura BPON

c) Ofrece cobertura hasta 20 km

d) Da soporte global multiservicio como voz, entre otros

e) Soporta velocidades hasta 2.5 Gbps

GEPON IEEE 802.3ah a) Desarrollado sobre Ethernet

b) Tiene las mismas caracteristicas que la GPON

HGPON[11] ITU-T G.894 a) Desarrollado sobre ATM

b) Caracteristicas similares a la GPON

c) Tiene mayor capacidad de ancho de banda

Tabla 1.3- Descripción de los tipos de PON y sus características

30

En la tabla 1.3, se describe los tipos de red PON con sus principales

características, en especial su arquitectura, si es de arquitectura

ATM o de arquitectura Ethernet. Esta tabla se la elaboró para poder

diferenciar los diferentes tipos de redes que se pudieron utilizar en

este proyecto. Al final se decidió por la red EPON (Ethernet Passive

Optical Network), ya que es la red más económica, ya que diseñar

una red bajo la arquitectura ATM (Asynchronous Transfer Mode) es

muy costoso. A continuación nos vamos a enfocar en esta red

mencionada.

1.2.4.2. Red EPON

La IEEE, luego de crear el grupo de estudio de Ethernet en la última

milla, mejor conocido como IEEE 802.3ah, quería explotar esta

tecnología en el área residencial, llevándola hasta el hogar. La

tecnología Ethernet se ha adelantado a la tecnología ATM, es decir,

que ha sido implementada en todo el mundo y es considerada más

efectiva. También se aprovecho que la red óptica pasiva ha sido

considerada efectiva para el acceso a la red, por lo que se

implemento una PON sobre la arquitectura de Ethernet.

31

Tal como se menciono, EPON es una red óptica pasiva que lleva el

tráfico de datos encapsulados en tramas Ethernet. Utiliza una línea

8b/10b estándar de codificación, esto significa que usa 8 bits de

usuario codificada en 10 bits línea). Funciona a la velocidad estándar

de Ethernet.

Por el canal descendente, las tramas Ethernet transmitidas por el

OLT pasan a través de un splitter 1:N y llega a cada ONU, siendo N

un numero entre 4 y 64. Como Ethernet se transmite por el canal

descendente (desde la red hasta el usuario), encaja perfectamente

con la arquitectura Ethernet PON, que significa que los paquetes se

transmiten por el OLT y llegan a la ONU a su destino basado en el

control de acceso a los medios (MAC). En otras palabras, en el canal

de bajada, la arquitectura es de una red punto a multipunto. La

figura 1.9 ilustra lo mencionado.

32

Figura 1.9 – Trafico en el canal descendente de una EPON. (9)

En la figura 1.9, se puede observar como las tramas viajan desde la

red hasta el usuario, pasando por el OLT, un splitter y las ONUs.

Mientras que en la canal de subida, lo que ocurre es que el

comportamiento de la EPON es similar al de la arquitectura punto a

punto. Esto significa que las tramas de datos procedentes de las

ONUs se transmiten de manera simultánea aunque hay el riesgo de

una colisión, por lo que se requiere que las ONUs empleen algún

mecanismo arbitrario para prevenir colisiones de datos y de esta

33

manera compartir claramente la capacidad del canal de la fibra. Este

mecanismo es muy difícil de implementar porque las ONUs no

pueden detectar colisión en los OLT. Para esto las ONUs están

sincronizadas con referencia a un tiempo común. Cuando está en su

intervalo de tiempo correspondiente, la ONU suelta todas las tramas

a la velocidad total del canal. [12]

En la figura 1.10 se ilustra lo

mencionado.

Figura 1.10- Trafico en el canal ascendente o de subida de una EPON. (9)

Tal como se observa en la figura 1.10, el tráfico en el canal de subida

es muy diferente que en el canal descendente, es decir, se necesita

que todas las ONUs estén sincronizadas para poder prevenir

colisiones cuando las tramas llegan al splitter.

34

Las redes EPON son basadas en tecnología pasiva óptica con enlaces

punto a multipunto sobre fibra óptica, a velocidades de 1 Gbps,

distancias de 10 o 20 km y unidos por splitter, o divisores ópticos. La

arquitectura de una red EPON es punto a multipunto, tal como se

observo en las figuras anteriores. Y así como cualquier red PON, sus

componentes básicos son: OLT, splitter, ONU, los clientes y los

enlaces de fibra óptica, que es monomodo y a 1 Gbps. El OLT trabaja

como nodo de acceso, como un enrutador, conectando la red óptica

pasiva con la red troncal y planifica y asigna recursos de transmisión

a las ONUs.

1.3. ESTANDAR IEEE 802.3 ah

Siempre que se quiere implementar un proceso de cualquier campo tiene que ser

regularizado o tiene que seguir ciertas reglas. Ese también es el caso de las

comunicaciones, más específicamente, las telecomunicaciones. Esto es lo que se

denomina un estándar. Existen varias organizaciones que regulan y revisan estos

estándares, asegurándose que toda nueva tecnología o proceso siga cada una de

las clausulas de sus estándares. Es claro que cada organización tiene sus propios

35

estándares, de esa manera siguen sus propias reglas. Organizaciones como la IEEE,

ANSI, ITU e ISO son las organizaciones líderes en este campo de las

comunicaciones.

1.3.1 Introducción al Estándar IEEE 802.3ah

Para nuestro caso, que es redes de acceso, más específicamente redes

EPON, el estándar que vamos a enfocarnos es de la organización IEEE, el

802.3 ah. Este grupo de 802 se enfoca en desarrollar estándares que tienen

que ver con las redes de área local y de área metropolitana (LAN/MAN). A

continuación se presenta la tabla 1.4, que resume y describe los estándares

bajo el grupo 802:

36

Estandar Nombre

802.1 Normalizacion del HLI

802.2 Normalizacion para el LLC

802.3 CSMA/CD

802.4 Token Bus

802.5 Token Ring

802.6 Redes MAN

802.7 Redes LAN de Banda Ancha

802.8 Fibra Optica (FDDI)

802.9 Integracion de voz y datos en las redes LAN

802.10 Seguridad en LAN

802.11 Redes LAN Inalambricas (WiFi)

802.12 LAN de acceso de prioridad 100VG Any LAN

802.14 Cable modems

802.15 WPAN (Bluetooth)

802.16 Redes WAN (WiMAX)

802.20 Mobile Broadband Wireless Access

802.22 Wireless Regional Area Network

802.23 Emergency Services Working Group

Tabla 1.4- Lista de estándares IEEE 802

En la tabla 1.4, se nombran los diferentes grupos de estándares que tiene el

estándar IEEE 802.

El IEEE 802.3 es el grupo de estándares que se enfocan en las redes LAN que

usan tecnología CSMA/CD. Éste es un método de acceso que usan las redes

Ethernet, en donde los dispositivos de red que tiene datos que transmiten

en modo “escucha antes de transmitir”, es decir, que cuando un nodo desea

37

transmitir datos, primero debe esperar que los medios de red estén

desocupados.

1.3.2 Estándar 802.3ah

Como se menciono antes, en este proyecto se va a enfocar en el uso del

estándar 802.3, que a su vez tiene también su grupo de estándares, de los

cuales solo analizaremos el 802.3 ah, que es EFM.

Cuando hablamos de EFM nos referimos a primera milla, lo que lleva a la

confusión, ya que nuestro proyecto es sobre la última milla. Hay que aclarar

que al decir primera milla se refiere a la primera milla para el usuario, lo que

en términos de redes es la ultima milla, que es la que le llega al usuario, que

es básicamente lo mismo que lo dicho anteriormente. [13]

En resumen, se elaboro el estándar 802.3ah para dar soporte al usuario

sobre las topologías de acceso a la red, que son: punto-a-multipunto sobre

fibra óptica, punto-a-punto sobre fibra y punto-a-punto sobre cobre.

También provee un grupo de especificaciones de capa física, entre otras.

38

CAPITULO 2:

DISEÑO DE LA RED DE ACCESO EPON

En este segundo capítulo, para el diseño de la red óptica pasiva de acceso se han

tomado en cuenta algunas consideraciones que van desde la parte técnica hasta la

localización propia de la red. Antes de realizar la descripción de la red se va realizar una

pequeña introducción de la finalidad de la red.

2.1. SITUACION ACTUAL DE ABONADOS

En este proyecto se va a diseñar un tendido de fibra, con características de una red

óptica pasiva, a utilizarse como parte de la red de acceso para la urbanización Plaza

Madeira ubicada en la vía Pascuales-La Puntilla que no cuenta aún con una red de

acceso instalada por alguna empresa de telecomunicaciones para servicios como

televisión pagada o internet, por su ubicación geográfica o por intereses

39

comerciales o políticos. Mencionada urbanización actualmente posee la red de

cobre de Pacifictel (CNT) con la que recibe servicio de telefonía.

Esta red tiene como objetivo llevar el ancho de banda suficiente para satisfacer

todas las necesidades multimedia de cada usuario que reside en esta urbanización,

entonces para este caso se va a utilizar un solo cable de fibra llevado desde la

central de operaciones de un Proveedor de Servicios de Telecomunicaciones

(Pacifictel- CNT) hasta la entrada de la urbanización, aprovechando todas las

ventajas de la fibra al traer directamente este cable desde uno de los anillos de la

red de fibra óptica de CNT.

Lo que se busca en el diseño es dejar planteada la posibilidad de que con esta red

se puedan brindar servicios de telefonía, internet, TV digital y alguna otra

aplicación multimedia a futuro, ya que la red brindara un ancho de banda suficiente

para esto.

2.2. DETERMINACIÓN DEL ÁREA GEOGRÁFICA DE COBERTURA.

La urbanización antes mencionada está situada en el kilometro 16.5 de la vía a

Samborondón, como podemos observar en la Figura 2.1, y la central del Proveedor

(CNT) está ubicada en la ciudadela Las Orquídeas, aproximadamente a 5.2 Km de la

40

urbanización por la vía Perimetral y Francisco de Orellana, como podemos observar

en la Figura 2.3. Plaza Madeira consta en la actualidad con 1 sola etapa, dividida en

12 manzanas donde viven 178 familias y 6 locales comerciales que también se

tomaron en cuenta, en total 184 abonados. Existe en construcción una segunda

etapa de la urbanización que no se ha considerado para este proyecto.

Para este sector otras empresas, como TV Cable con la red de acceso HFC que

posee, ofrece a ciudadelas aledañas a Plaza Madeira servicios de

telecomunicaciones con un ancho de banda máximo de 3.1 Mbps para internet a

usuarios residenciales y Pacifictel por medio del ADSL entrega hasta 4 Mbps.

Hemos tomado como punto de partida el valor de 4 Mbps y poniendo como

hipótesis que el ancho de banda antes mencionado es el mínimo que podría llegar

para cada usuario en el diseño del tendido de fibra que proponemos en nuestro

proyecto.

Por lo tanto con la premisa entes planteada el ancho de banda dedicado tendría un

valor mínimo de 736 Mbps para la totalidad de la urbanización, solo para el servicio

de internet, que es el que mayor ancho de banda necesita.

41

Figura 2.1- Ubicación Geográfica de Urbanización.

A partir de estos datos podemos apreciar a que el tendido de fibra constará de un

cable de al menos 5200 metros de largo con características específicas de una red

pasiva para llegar con el ancho de banda mínimo de 736 Mbps antes mencionado y

equipos para su distribución dentro de la urbanización.

Para nuestro diseño el cable vendrá desde la Central de Operaciones del CNT de

Pascuales ubicada en la ciudadela Las Orquídeas hasta la entrada de la urbanización

Plaza Madeira.

42

2.3. ESTABLECIMIENTO DEL TIPO DE TECNOLOGIA A UTILIZAR

En nuestro proyecto vamos a utilizar como base la arquitectura de una red PON ya

que esta permite eliminar los elementos activos de la red introduciendo en su lugar

componentes ópticos pasivos desde el servidor hasta el cliente, reduciendo

relativamente el costo y brindando muchos otros beneficios.

Considerando un análisis de los diferentes protocolos para redes PON expuestas en

el capítulo 1 escogimos trabajar con la tecnología EPON y el estándar con la que

trabaja es el IEEE 802.3ah.

Se escogió EPON por sus múltiples ventajas que presenta esta tecnología con

relación a sus otras hermanas también usadas en redes ópticas pasivas. Como es el

caso del estándar con el que trabaja, IEEE 802.3ah, que es muy familiar en nuestro

medio, y tomando en cuenta las características de esta tecnología y las condiciones

de nuestro proyecto, consideramos EPON como la indicada ya que este podría ser

un proyecto claramente aplicable.

http://es.wikipedia.org/wiki/IEEEhttp://es.wikipedia.org/wiki/IEEE

43

2.3.1. Ventajas de la tecnología EPON

La arquitectura de una red EPON se basa en el transporte de tráfico Ethernet

manteniendo fielmente las características de la especificación 802.3,

incluyendo el uso de full-dúplex de acceso al medio.

Trabaja directamente a velocidades de Gigabit (que se tiene que dividir entre

el número de usuarios), ya que transporta tráfico nativo Ethernet.

La interconexión de islas EPON es mucho más sencilla que la interconexión

de APON/BPON, GPON puesto que no requiere arquitecturas SDH para

realizar el transporte WAN, lo que reduce significativamente el costo.

Esta tecnología también permite una mayor cobertura de hasta 20 km desde

la central por el contrario con tecnologías DSL como máximo se cubre hasta

5.5 km. Mejora la calidad del servicio, ofrece un mayor ancho de banda al

usuario, entre otras ventajas que posee esta tecnología con respecto en

relación a otras de transmisión de datos en base a fibra óptica y cobre.

A continuación presentamos una tabla comparativa con las características

más importantes de las principales tecnologías PON (EPON y GPON).

http://es.wikipedia.org/wiki/Ethernethttp://es.wikipedia.org/wiki/802.3

44

CARACTERISTICAS EPON GPON

Tasa de bits (Mbps)

Down: 1250

Up: 1250

Down: 2488, 1244

Up: 2488, 1244, 622

Codificación de línea 8b/10b NRZ (+ aleatorización)

Radio de división máximo 1:256 1:128 (1:64 en práctica)

Protocolo de nivel 2 Ethernet Ethernet sobre ATM

Soporte TDM TDM sobre IP TDM sobre ATM

Alcance Máximo 20 km 20 km

Estándar IEEE 802.3ah ITU-T G984.X

Tabla 2.1- Tabla comparativa entre GPON y EPON

En la tabla 2.1 se describe brevemente las diferencias principales entre las

tecnologías más populares para redes ópticas pasivas como lo son GPON y

EPON.

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2.3.2. Comparativas entre EPON Y GPON

Al momento de escoger una de las 2 tecnologías puede haber diferencia de

opiniones entre diseñadores de arquitectura de redes, ambas tecnologías

ofrecen ventajas y desventajas dependiendo de la aplicación y se diferencian

en muchas de sus características de las cuales vamos a sintetizar algunas.

2.3.2.1. Ancho de Banda

Las Tasas de bits varían entre los 2 protocolos. GPON por su parte

ofrece entre 1.25 Gbps a 2.5 Gbps en el canal descendente y desde

155 Mbps hasta 2.5 Gbps en el canal de subida, por otro lado EPON

ofrece un ancho de banda simétrico de 1 Gbps y 250 Mbps para la

codificación 8d/10d completando así la velocidad de línea de 1.25

Gbps.

GPON no ocupa ancho de banda para la codificación puesto que usa

un esquema NZR (Non-Return to Zero) y un entrelazado de datos

típico de las redes SDH, sin embargo cuando se agrega tráfico de

varios controladores de cabecera, este ancho de banda se pierde al

hacer una conversión a los flujos Gigabit Ethernet que necesitan esta

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clase de conmutadores. Es decir que GPON añade un ancho de

banda que no será aprovechado en transporte de redes WAN

Gigabit Ethernet.

2.3.2.2. Alcance y Costo

El alcance sobre fibra, como cualquier otro protocolo, viene

determinado por el enlace óptico. En la actualidad el enlace de

ambos protocolos es de aproximadamente 20 km.

GPON soporta hasta 128 ONTs, en cambio con EPON no existe una

limitación en el número de nodos pero en la práctica se consideran

256 como máximo adecuado.

El uso de EPON elimina completamente los costosos y complejos

equipos de trasporte ATM/SDH de los operadores de transporte,

simplificando sus redes. Se ha estimado que EPON repercute en

10% menos que GPON los costos de los equipos y en la red en

general estando casi al mismo nivel que algunas tecnologías a base

de cobre. [12]

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2.4. ESTRUCTURA Y ELEMENTOS DE LA RED

Como toda Red Ethernet Óptica Pasiva nuestro proyecto obedece al estándar IEEE

802.3ah, por lo tanto tiene los mismos elementos y equipos expuestos en el

capitulo anterior. Toda la red utilizará fibra óptica y la estructura se la diseñó

utilizando FTTH como principio, en base a los requerimientos y a la geografía del

escenario, en este caso la urbanización.

2.4.1. Determinación y descripción de equipos a utilizar

La red inicialmente estará diseñada para un máximo de 128 familias, con

posibilidades de expansión. Vamos a hacer una descripción de los equipos

aplicados a nuestro diseño en la siguiente tabla.

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EQUIPOS A UTILIZAR CANTIDAD DISTANCIA [m]

OLT 2 -

ONU 128 -

SPLITTER (1:8) 18 -

Cable multifibra monomodo 4 fibras 1 5200

Cable multifibra monomodo 2 fibras 1 3840

Rosetas, Conectores, vinchas N/D -

Tabla 2.2- Equipos a utilizar en el diseño de la red.

En la tabla 2.2 se describe los principales equipos y elementos que se

utilizaran en la implementación del diseño de esta red en particular. La

cantidad de Vinchas, rosetas, etc., es variable ya que esto dependerá de los

ingenieros que realicen el tendido.

2.4.1.1. Ubicación y tipos de OLTs

El OLT es el elemento cabecera de la red y conocemos que para

EPON, cada OLT abarca un máximo de 256 equipos remotos (ONUs)

con una infraestructura monofibra. Pero para el caso de nuestra red

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en particular, utilizaremos 2 equipos OLTs que reparten cada uno la

señal Gigabit Ethernet entre 64 abonados, estos estarán situados en

la Central de CNT antes mencionada, llegando a 128 abonados. Cada

uno de los OLTs va a utilizar un hilo de fibra del cable principal,

conectándose así a la red de trasporte.

EPON Velocidad de Línea SPLITTER 1:8 SPLITTER 1:64

Downstream 1.25 Gbps 156.25 Mbps 19.53 Mbps

Upstream 125 Gbps 1.25 Gbps 1.25 Gbps

Tabla 2.3- Tasa de bits por usuario para la red.

Se decidió utilizar 2 OLTs ya que cada uno lleva un ancho de banda

de 1.25 Gbps, entonces al repartirlo entre 64 abonados, cada cliente

tendrá 19.53 Mbps de velocidad. Un ancho de banda óptimo para

poder brindar una buena calidad de cualquier aplicación multimedia

o servicio de Telecomunicaciones. Esto se resume en la tabla 2.3.

2.4.1.2. Tipos y niveles de Splitters

Los splitters son la parte de la división de la red, este diseño utilizará

2 niveles de splitters (divisores pasivos) para repartir la señal y

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estarán dispuestos en cascada. Los 2 niveles tendrán capacidad de 1

a 8. Para el primer nivel se necesitará 1 splitter y para el segundo

serán 8 splitters, esto por cada OLT y por cada hilo que se utilice.

Los splitters estarán ubicados en pequeños armarios ópticos de

distribución situados en sitios específicos dentro de la urbanización.

Al utilizar un solo hilo de fibra y pasando por los 2 niveles de

splitters se obtienen los 64 abonados. Para toda la red se trabajará

con 2 hilos de fibra del cable principal, obteniendo así los 128

abonados.

2.4.1.3. Ubicación de ONUs

El ONU u ONT es el último elemento en la red, este equipo estará

ubicado en el lugar de residencia del cliente o usuario final. Y como

ya se mencionó anteriormente, serán 128 ONUs para las 128

abonados, es decir, un ONU por abonado.

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2.4.1.4. Cableado interno y externo

El cableado de toda la red se va a diseñar con fibra monomodo, esto

nos permite trabajar en longitudes de onda de 1310nm y 1549nm.

El cable principal de fibra óptica para la parte externa de la

urbanización que se podrá utilizar para la red debe tener un mínimo

5200 metros de longitud y un mínimo de 4 hilos de fibra monomodo

y con características especificas como lo exige el estándar bajo el

cual está basado el diseño. Para el resto de la red se utilizara un

cable Ethernet multifibra monomodo con 2 hilos que cumpla con el

mismo estándar.

Se estima que para el cableado interno de la urbanización se

requerirá un promedio de al menos 30 mts por cada ONU. Teniendo

en cuenta que son 128 ONUs, la longitud del cable seria

aproximadamente 3840 mts.

El cableado estará dispuesto de forma aérea entre la Central de

Operaciones del CNT y la Urbanización para esto existe la

infraestructura adecuada para la instalación como lo es la de la

empresa eléctrica. Para asegurar el cable directamente a la

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estructura del poste o torre se utilizaran abrazaderas especiales,

amortiguadores, caballetes, grapas, etc. El cable se sitúa bajo

tensión mecánica a lo largo del tendido.

2.4.2. Topología de la red

Existen varios tipos de topologías adecuadas para una red de acceso. Para el

caso de nuestro diseño en particular decidimos escoger la de tipo árbol-rama

con la que buscamos flexibilidad y, como ya mencionamos, se logrará

abarcar a 128 abonados en esta red. Se escogió esta topología por la

geografía del escenario, como se verá en el plano anexo.

2.4.3. Arquitectura

Para la arquitectura principal del diseño de la red se seleccionó la de splitters

distribuidos, continuando con la tendencia de la topología árbol-rama.

Esta arquitectura nos permitirá que el Downstream sea de tipo punto a

multipunto y el Upstream sea punto a punto, como es típico en una red de

esta naturaleza.

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2.5. ESQUEMA DEL DISEÑO DE LA RED

Para una mejor apreciación del diseño de la red, el esquema se lo dividió en dos

partes, la primera en el exterior de la urbanización y la segunda parte dentro de la

misma.

2.5.1. DIAGRAMA TOPOLOGICO

A continuación se presenta el diagrama topológico diseñado para esta red en

particular, mencionando los elementos básicos.

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ONUs SEGUNDO NIVEL DE SPLITTERS

OLT

PRIMER NIVEL DE SPLITTERS

1:8

SPLITTER 1:8 ONUs Figura 2.2 – Diagrama Topológico de la Red

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En la figura 2.2 presentamos el esquema de la red para un solo hilo de fibra,

el total de la red seria el doble de este, es decir con 2 OLTs, 18 splitters y 128

ONUs.

2.5.2. Red al exterior de la urbanización

Figura 2.3 – Red en el exterior de la Urbanización.

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En la figura 2.3 se presenta una vista aérea de la red en la parte exterior de la

urbanización, esta parte la constituye el cable tendido desde la central de

operaciones Pascuales ubicada en las Orquídeas hasta en interior de la

Urbanización.

2.5.3. Red al interior de la urbanización

A continuación presentamos el resultado final del diseño sobre un plano

básico de la urbanización. Se grafica básicamente los 2 niveles de splitters y el

cableado a unos cuantos abonados.

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Fig. 2.4 - Diseño de la Red en el Interior de La urbanización.

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En la figura 2.4 se presenta el esquema final de la red en el interior de la

urbanización Este resultado es una de las opciones de las que se pueden

elegir para este escenario, ya que la ubicación de los splitters del último nivel

es variable y está determinado por el número de usuarios por bloque o

manzana.

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CAPITULO 3:

EVALUACION Y ANALISIS DEL DISEÑO

En este ultimo capitulo, se analizará el diseño que se hizo en el capitulo anterior.

Comenzando con un análisis detallado de los equipos que se utilizaran para nuestro

diseño, incluyendo los cables de fibra a utilizar. Luego se analizaran los resultados del

diseño, que son el cálculo de pérdidas, calculo de ancho de banda, etc. Y por último, se

analizara lo que es el costo, entre lo que se mencionara: un análisis del mercado,

ventajas y desventajas económicas, y un análisis económico del proyecto.

3.1. DESCRIPCION Y ANALISIS DE EQUIPOS ESCOGIDOS

Existen fabricantes reconocidos como HUAWEI, UPLINK O ZHIONE para equipos o

CORNING, SICHUAN HUIYUAN para fibra, pero se escogió el fabricante TELNET de

entre todos porque además de que sus equipos cumplen con el estándar y las

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especificaciones requeridas, brinda un gran aporte de información mediante su

página web al propósito de este proyecto. A continuación se va a detallar los

equipos seleccionados para este diseño, y algunas de sus especificaciones técnicas.

3.1.1. OLT

Se describen las características del OLT seleccionado para este proyecto:

Nombre: Tarjeta controladora OLT EPON.

Fabricante: TELNET-RI

Chasis: SAE-2002-5UA

Estándar: IEEE 802.3ah

Potencia: Alimentación +5 Vdc (desde chasis), Consumo 28 W.

Características:

Avanzado controlador OLT para arquitecturas EPON: Reparte un

ancho de banda de 1Gbps entre un máximo de 64 equipos ONUs,

asignando calidad de servicio a cada uno de los elementos remotos

sobre un despliegue monofibra.

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Dispone de tres interfaces ópticos modulares SFPs (Small Form-Factor

Pluggable): un interfaz de transporte GbE que concentra el tráfico de

las ONUs y dos interfaces monofibra hacia la planta EPON en

configuración redundante 1+1 o 1+0.

Utilizada en combinación con los chasis SAE-2002-CWDM-4/5UA

permite el transporte desde el nodo óptico hasta la cabecera del

tráfico GbE de 8/12 controladores OLT insertados en el mismo chasis.

Figura 3.1 - Tarjeta Controladora OLT EPON insertada en chasis SAE-2002-5UA. (10)

Los interfaces modulares SFPs del controlador OLT transmiten en la longitud

de onda de 1490nm y reciben de los equipos remotos en segunda ventana

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(1310nm). La infraestructura EPON utiliza multiplexación TDM para definir

una comunicación virtual punto a punto con los equipos ONU.

La controladora OLT es compatible con la superposición de señales ópticas de

televisión analógica en 1550nm. [13]

Se pueden encontrar más datos técnicos en la hoja del producto en los

anexos.

3.1.2. ONU

Se describen las características del ONU seleccionado para este proyecto:

Nombre: Tarjeta ONU EPON FastEthernet.

Fabricante: TELNET-RI

Chasis: MicroSAE/220AC.

Estándar: IEEE 802.3ah

Potencia: Alimentación +5 Vdc (desde chasis), Consumo 5 W.

Características:

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Tarjeta ONU para arquitectura EPON: recibe tráfico compartido desde

una controladora OLT y ofrece al usuario dos flujos FastEthernet

independientes con diversas políticas de calidad de servicio.

El equipo y sus políticas de control de tráfico y calidad de servicio se

gestionan en banda, según el estándar IEEE 802.3ah, desde la

controladora OLT. El equipo no requiere ninguna configuración. El

usuario no puede alterar su configuración en local.

Esta tarjeta dispone de un puerto óptico para la conexión con la

arquitectura de planta EPON y dos puertos eléctricos 10/100 que

soportan control de flujo.

El ancho de banda asignado a cada puerto, así como la prioridad del

tráfico y los modos de encapsulación se configura desde el

controlador OLT.

Este equipo cumple las recomendaciones IEEE 802.3ah FTTH trabajando sobre

una arquitectura monofibra de 10 o de 20Km totalmente pasiva. Su interfaz

óptico transmite en 1310nm y recibe una señal de controlador OLT de

1549nm.

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Figura 3.2 - Tarjeta ONU EPON insertada en chasis MicroSAE/220AC. (10)

Estos equipos son compatibles con la superposición de una señal analógica de

TV broadcast de 1550nm, puesto que los interfaces ópticos bloquean dicha

longitud de onda.

Cuando el equipo se utiliza para la transmisión de telefonía IP o vídeo IP es

posible el establecimiento de buffers para garantizar la reordenación de los

paquetes procedentes de la red antes de ofrecerlos al dispositivo conectado

al equipo.[13]

Se pueden encontrar más datos técnicos en la hoja del producto en los

anexos.

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3.1.3. Splitter

Se describen las características del Splitter seleccionado para este proyecto:

Nombre: Acoplador o Divisor Óptico Monomodo.

Fabricante: TELNET-RI

Presentación: M